天水市麦积污水处理工程设计总结

作者：刘毅

来源：《城市建设理论研究》20xx年第25期

摘要：本文为天水市麦积污水处理工程。污水源属氨氮、磷含量较高及水量较小的混合型污水,本设计中污水处理采用CAST反应＋化学除磷工艺，出水采用二氧化氯消毒。通过工艺设计、设备布置的介绍和分析,总结了该工艺的特点和设计方面的经验。

关键词：污水处理厂;CAST;化学除磷;二氧化氯;设计

中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 文章编号：

1、工程概况

近年来,天水市麦积区工业园的规模大幅度增加,重点引入食品化工、科技创新等项目,导致污水排放来源复杂,有机负荷较高。为有效解决园区污水排放问题而建立该污水处理厂。本污水处理工程针对高有机负荷、低水量的混合型污水，采用CAST反应＋化学除磷的污水处理系统,具有节省占地、处理效果好、抗冲击负荷强等优点。污水处理厂设计规模6×104m3/d,配套管道约37.18km，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-20xx)一级B标准，新建厂区总体占地面积约87.9亩，总投资约1.89亿元。

2、工程设计

2.1、设计水质

进出水水质表1

2.2、工艺流程

污水处理厂针对氨氮、磷含量较高、来源复杂的原水,中心处理构筑物为CAST系统和化学除磷系统。出水采用二氧化氯消毒, 污泥采用机械浓缩脱水工艺。工艺流程如图1所示: 图1工艺流程图

2.3、污水及污泥处理系统工作原理

（1）、污水：污水经粗、细格栅进入CAST系统,CAST工艺在主反应区的前面设置了生物选择区。生物选择区呈缺氧-厌氧状态，此段有效抑制丝状菌的膨胀,预处理的污水和回流污泥进行混合,同时回流污泥中的硝酸盐氮经反硝化去除,聚磷得到释放,达到了较好的脱氮除磷效果。污水处理后经CAST反应池末端滗水器排出。整个工艺的进水、曝气、沉淀、排水4个过

程都在同一池内循环运行,有别于传统活性污泥法构筑物的组成结构,各生化反应池并联排布,实现单池间歇运行,整体连续进水。

化学除磷的工作原理是进一步降低出水总磷的指标，以便达到一级B的出水标准。

（2）、污泥：来自CAST反应池的剩余污泥进入贮泥池，根据贮泥池泥位，控制开启污泥进料泵及一体化浓缩脱水机和加药计量装置，脱水后泥饼经无轴螺旋输送机送至运泥车运出。

2.4、主要构筑物选型设计

（1）沉砂池

沉砂池采用旋流沉砂池，其特点为：

① 除砂效果好，运行稳定可靠。

② 以机械搅拌形成旋流，避免曝气，对后续生物池厌氧环境的形成非常有利； ③ 土建投资低，造价不到曝气沉砂池20%。

④ 设备数量少，检修简便，设备投资低于曝气沉砂池。

⑤ 运行费用低。

（2）CAST池

作为本工程核心构筑物，生物池的合理设计至关重要。涉及的主要问题及解决办法如下：

1).停留时间

停留时间决定了生物池池容，直接影响着土建投资。本工程要求氨氮去除率为77.1%，磷去除率75%，COD去除率为88%,BOD去除率为90%,SS去除率为93.3%,根据生物池中

BOD5、NH4-N、NO3-N，P等物质浓度随停留时间变化的工艺特性曲线，结合国内已投产各污水厂运行总结、生产试验以及关于CAST工艺停留时间的中试报告，最终确定本工程工艺中污水总停留时间4h，其中厌氧区0.5h，在厌氧区可获得更高的磷释放率，在好氧区可获得更高的磷摄取量，从而保证生物池磷去除率。

2).曝气方式

曝气方式决定了氧利用率，影响到污水厂长期运行费用。此次设计采用微孔曝气方式，氧转移利用率高，氧利用率在清水中达到38%，在污水中达到24%，高效节能，同时可加大池

深，减小占地面积，减少地基处理费用。同时根据溶解氧浓度控制鼓风机供气量，曝气量调节更灵活，更利于节能。厌氧区有生物选择的功能，以高BOD5负荷的环境抑制丝状菌生长，避免了污泥膨胀现象，保证出水SS值低。

3).沉淀方式

反应池停止曝气，微生物利用水中剩余的溶解氧进行氧化分解，CAST池由好氧状态向缺氧状态转化，开始进行反硝化，活性污泥逐渐沉到池底。

CAST反应池沉淀过程是理想的静置沉淀，泥水分离效果好，处理水水质优于连续活性污泥法。

利用CAST专用的滗水器，以滗水的方式，不扰动沉淀后的污泥层，同时挡住水面的浮渣不外溢，将沉淀后的上清液贴水面缓慢的撇出；

滗水器的堰口负荷为20-30L/（m.s）,最大上清液滗除速率30mm/min,滗水时间1h，以保证出水SS值。

4).运行方式

CAST工艺以一定的时间序列运行，其运行过程包括充水一曝气（历时2.0h），泥水分离（历时1.0h），上清液撇除（历时1.0h）四个阶段。整个系统周期循环运行，循环过程中，反应器变容积运行，曝气阶段结束后，在静置条件下使活性污泥凝聚并进行泥水分离，沉淀结束后通过滗水器排出上层清液并使反应器中的水位恢复至设计最低水位，然后，周而复始，重复运行，为保证系统在最佳条例上运行，在滗水阶段末期排泥。运行过程中，从好氧主反应区回流部分污泥至生物选择区。

（3）化学除磷池

设置单独的化学除磷池，主要有以下几个方面的原因：1.根据已有运转的CAST工艺除磷效果在60％左右，本工程要求磷去除率达75％，故需设置化学出磷；2.经过对已运转类似工程的比较分析认为将除磷剂直接投加至CAST池的第二主反应区效果不甚理想；3.增加单独的化学除磷池便于远期回用水的利用，本次采用的混凝反应＋沉淀的化学除磷池可以兼作远期回用水处理工艺的前段，节省了二次投资。混合采用静式管道混合器混合，网格反应＋斜板沉淀工艺保证投加药剂与处理污水的充分接触反应及排泥。

2.5、主要构筑物工程设计

（1）粗格栅及提升泵房

设粗格栅间一座,平面尺寸:18.3m×12.2m,内设2条栅渠,渠宽1.1m。设2台液压移动抓爪式清污机，栅条间隙20mm。格栅间内设电动单梁悬挂起重机一台,起重量为5t,便于设备检修。污水提升泵房规模6.0万m3/d。为了适应污水量的变化,采用大小泵搭配的方式进行提升污水。泵房内设2种型号的潜水排污泵,小型潜水排污泵,单台流量为Q=610m3/h,扬程H=19m,电机功率为N=55kW,共设2台;大型潜水排污泵,单台流量为Q=1100m3/h,扬程H=19m,电机功率为N=100kW,共设3台（两用一备），其中一台变频。

（2）细格栅及沉砂池

设细格栅间一座,内设3条栅渠,渠宽1.5m。设3台螺旋格栅除污机，栅条间隙5mm。格栅间内设电动单梁悬挂起重机一台,起重量为3t,便于设备检修。采用旋流沉砂池2座，直径

3.65m，停留时间45s，有效容积15m3。搅拌机转速10～15r/min，功率1.1kw。砂水分离器功率0.37kw。

（3）CAST生化池

生化池共2座,1座分为4格，每格尺寸为：53.3X25.0m，1座总尺寸为：106.6X50.0m,有效水深为5.5m。每格有效容积为7328.75m3，其中生物选择区容积为：687.5m3，水深：

5.5m，1座CAST反应池总有效容积为：29315m3，总占地面积为：5330m2。

每格反应池按时间顺序间歇运行,保证每座可以连续进水。每周期分为:进水、曝气、沉淀、滗水。根据CAST池内污泥浓度情况可在沉淀结束后排泥。采用4h1周期运行。每格每周期设计处理水量Q=1375m3,排水比为：0.18，容积负荷：0.4kgBOD5/m3池容，MLSS：4000mg/l，污泥负荷为：0.1kgBOD5/kgMLSS。

CAST池总排出含水率为99.4%的剩余污泥为1800m3/d，每天产生的干泥量为10.8t/d。经脱水机后，污泥含水率为80%，污泥量为54t/d。污泥龄为20ｄ。需要总供气量为244m3/min。

生化池的进水-曝气（边进水边曝气）时间为2.0h。沉淀阶段历时1.0h,在沉淀阶段停止曝气、进水和回流。排水历时1.0h,滗水高度1.2m,每池反应池末端设1台旋转式滗水器,每座反应池中后部设1台剩余污泥泵:单泵流量Q=58m3/h,扬程H=6m。回流污泥泵:单泵流量Q=350m3/h,扬程H=4m。

曝气配置离心鼓风机4台,标准状态下(20℃)需空气量为98m3/min,升压68.8KPa,N=160kW,流量调节范围45%～100%。每座活性污泥生化池的好氧段采用盘式曝气器13804个。工作通气量1.5-4m3/h.个。

（4）化学除磷池

设化学除磷池1座，其主要作用是进一步降低出水总磷的指标，以便达到一级B的出水标准。采用静式管道混合＋网格反应斜板沉淀工艺，平面尺寸26.9×20.85m，有效水深4.5m。网格平均流速0.13m/s。停留时间取15min。

（5）接触池

设接触池1座，使处理后的污水在出厂前与二氧化氯有足够的接触时间，保证灭菌效果。平面尺寸25×17.6m，有效水深4m。接触时间：≥30min。

（6）加氯加药间

设计投加FeCl3进行化学除磷,投加量与污水中总磷的摩尔比采用2。最大加氯量标准10mg/l，最大加氯量25kg/h。药库储存量按最大投加量10d计。

加氯加药间一座，面积145.8m2，其中包括ClO2发生器2台，HCl贮药罐1套，NaClO3贮药罐一套，计量泵4台，电动葫芦2套。投加方式采用计量泵投加。

（7）贮泥曝气池

设贮泥池一座，15.0×12.0m，有效水深4.6m。位于连续运转的污泥泵房和污泥脱水机房之间，起调节和平衡二者污泥量的作用，贮泥池内设风机辅助式推流曝气机1台。贮存8.0h反应池平均剩余污泥量及化学除磷池排泥量。推流搅拌连续运转，曝气间歇运转。

（8）污泥脱水机房

设污泥脱水机房一座，24×12×7.8m。内设污泥螺杆泵3台，两用一备，Q=40-60m3/h，H=20m，N=11kw；带式浓缩脱水一体机2台,单机处理能力40-60m3/h，功率10.25kw；螺旋输送机2台；全自动投药装置1套，内含计量泵等；空压机2台等。

脱水机每天连续运行16h。投配泵、加药装置、冲洗装置、螺旋输送机与脱水机同步运行。

污泥量(干重)：10.8t/d

污泥体积：剩余污泥量共1800m3/d，污泥含水率99.4％。

脱水后泥饼含水率80%，体积60m3/d。

混凝药剂投加量4kg/t（PAM），耗量32.4kg/d。

3、结论

(1)采用CAST工艺,在同等处理水量及处理效率下,处理构筑物少，土建和设备投资较低；运行灵活、安全、可靠；在进行生物除磷脱氮操作时，整个工艺得到良好的控制，抑制了丝状菌大量繁殖，避免了污泥膨胀；采用盘式曝气器，保证较高的氧利用率；泥龄在15～25天，经好氧稳定的污泥不需要厌氧消化处理等。整个工艺合理、安全、抗冲击能力强。

(2)采用化学除磷池不仅可以有效降低出水总磷含量达到排放标准，而且便于远期回用水的利用，可以兼作远期回用水处理工艺的前段，节省了二次投资。

(3)采用生物除磷与化学除磷相结合,除磷效果更加显著。

(4)采用一体化带式浓缩脱水机,有效地降低能耗。

(5)采用二氧化氯消毒具有以下效果：

①强氧化性和广谱杀菌消毒。不生成三氯甲烷（THMS）类等有毒副产物，具有后续氧化和杀灭作用，有效PH值范围3-9；

②脱色和除臭作用；

③微絮凝作用。且对水中Fe2+、Mn2+有很好的去除效果。

(6)采用先进的控制系统和仪表，对于进水流量和水质变化引起的生物池中溶解氧的变动实行在线监控，以通过变频装置实现曝气量的自动调节；通过变频装置控制回流污泥量，减少不必要的能源消耗。

(7)整个厂区照明、通风、空调等设施，根据季节、气候的不同,合理使用，降低能耗。 参考文献:

[1] 林英姿,陈丽君,刘海臣,刘志生.CAST工艺污水处理厂设计总结.《环境工程》,20xx年x月第26卷第6期

[2] 陈婉如,李益洪.CAST工艺在污水处理厂的应用.中国环保产业,20xx(5):28230

[3] 崔玉川,刘振江，张绍怡，等编.污水处理厂处理设施设计计算.化学工业出版社,（20xx）第042956号

 

第二篇：昌飞吕蒙污水处理工程项目总结

昌飞吕蒙污水处理工程项目总结

昌河飞机工业集团公司吕蒙厂区污水处理工程于20xx年x月进驻工地,设备、管道、电气现已安装调试完毕,曝气系统、污水提升系统已运行一个多月时间，于20xx年x月x日交付给使用单位（59车间接管），现等待使用单位验收。从试运行情况看，设备及各系统工作正常，系统功能满足工艺条件要求。

意见和建议：

1.工程安装有漏项。负责项目安装人员与该项目设计人员双方施工前要沟通好，安装人员要了解掌握设计方案、图纸、工艺流程、技术协议要求，并于现场情况对照是否一致，并制定出施工方案；设计人员要具体交代给安装人员在施工过程中的注意细节。由于双方协调力度不够，导致该项目在安装过程中有漏点，遗留问题多，影响整个工程的交付使用。

2.项目工期长。由于工程安装进度计划控制不好，加上设备变更需甲方认可，故工程安装时间延期。也由于我方原因，如人员调配、设备采购、加工前后衔接不畅通、导致工作效率低。

3.安装不到位。厌氧池到好氧池在管道中有两个蝶阀，在安装过程中两蝶阀卡到一起，导致下蝶阀的无法打开；过滤器PVC管连接时三通粘度深为4.5mm，安装时粘度还不到1mm，运行时发现漏水；排泥管有两个弯头没焊好，维修非常麻烦。。

4.电控系统有些设计重复。例如：带式机污泥泵、反冲洗泵、加药泵、控制回路在总控制柜都设计上了，而厂家带机控制箱内也都设计上了，造成了不必要浪费，设计前应与供货商事先沟通好。二氧化氯发生器用单相电源，设计时为三相电源。

5.有些设备可以共用降低成本。如过滤器反冲洗泵两台、带机反冲洗泵一台、可以并到回用水泵。不影响整个工艺实现。带机贮存池可以省去，这样可以省两台提升泵。把反冲洗的水直接流到生活水池里。三台搅拌机可以用压缩空气搅拌。整个工程可以省五台水泵，三台搅拌机。

6.建议：以后工程安装实行项目负责制，前期设计、设备采购、安装、调试、验收等环节，项目负责人要全程参与进去，并制订切实可行的项目进度计划与网络流程图，安装实现规范化、标准化。

20xx-6-11

 

第三篇：污水处理厂设计经验总结论文

浅谈污水处理厂设计经验总结

摘要：为了有效解决水污染的问题，保护区域生态与自然的平衡，以及促进社会经济的和谐、可持续发展，国内各地区纷纷加快了污水处理厂的建设步伐。在国内的污水处理厂建设中，各种新工艺、新技术、新材料得到了广泛的应用，有效提升了污水净化与处理的能力。本文结合笔者多年污水处理厂设计经验，进行相关问题进行总结性分析。

关键词：污水处理厂；设计；经验

在我国的污水处理厂建设中，总体设计水平有了显著的提升，工程项目的整体经济效益与社会效益也更为突出。但是在部分污水处理厂的设计中，由于受到各种主客观因素的影响和限制，导致设计方案中存在一定的缺陷与问题，严重影响了工程项目的建设效率与质量，对于后期的运行管理也具有不利的影响。为了避免在污水处理厂设计中出现类似的失误，笔者根据以往的设计工作经验，总结了以下需要注意的设计问题与要点，仅供同行参考。1建设规模的确定在国内现阶段的污水处理厂建设中，普遍存在片面追求大型化的问题，而未考虑到自身的具体情况与实际应用需求，从而导致人力、物力与财力资源的浪费。在污水处理厂的设计中，建设规模的确定应综合考虑各方面的条件与影响因素，基本原则为保证其效益规模的最优化，即污水处理厂的运行成本、管理难度之间必须尽量协调。污水处理厂是一个系统工程，主要由污水的收集、输送、处理、排放等部分组成，设计方案中可以采取分期建设的方式，直至

达到预期建设规模。另外，在污水处理厂的设计中，还应注意厂址的选择，着眼于工程项目的长期发展，尽量远离居民区、商业区，而且要保证厂址周围有足够的扩建空间，以满足污水处理厂的改造与扩建需要。

2污水处理工艺的选择随着国内污水处理厂建设经验的不断丰富，各种新工艺、新技术、新材料得到了广泛的应用，并且具有较强的吸引力和优越性，一些设计单位片面追求污水处理工艺的创新，而未考虑到当地的处理水量、进水水质与出水用途等问题，导致污水处理厂的整体运行效益并不理想。笔者认为在污水处理厂设计中，污水处理工艺的选择必须考虑到达标排放的问题，准确把握各种处理工艺成熟性与先进性之间的辩证关系，即一方面要适应我国污水处理工程的性质与实际需求，另一方面要尽量实现相关技术经济指标的先进性。与一般的点源治理项目相比，污水处理厂具有投资高、规模大等特点，而且关系到区域的社会经济发展的环境生态保护等重要问题，所以，在污水处理工艺的选择中，必须将技术合理性置于首要位置，将工程项目的技术风险降至最低，而不是简单的提倡处理工艺的先进性。另外，在我国的城市污水处理技术政策规定中明确指出：“对于对在国内首次应用的污水处理新工艺，必须经过生产性试验，提供可靠的设计参数后，方可大范围应用”，即在污水处理工艺的选择中应特别强调其成熟性，主要控制条件包括：可用场地范围、地质条件、工程投资、环境影响、污泥出路、尾水排放、发展余地、运行费用、管理水平等。在满足污水处理厂出水水

质达标的基础上，处理工艺的选择应侧重于运行费用、管理水平的分析，以提高工程项目的整体建设效益。

3放空管与集水坑的设计要点在污水处理厂的建设中，厂内的生产构筑物以盛水构筑物为主，当需要进行构筑物的检修时，可能需要外排放空池内的污水，所以，在设计中必须考虑到池体放空管与集水坑的设计问题。对于大中型污水处理厂而言，生物池、沉淀池等构筑物的放空可以采用以下两种方式：1）池壁下穿插放空管，底部弯至池外，这种设计方式无需设置集水坑，但是管道的埋深相对较深，对于厂区内污水管道的整体埋深具有较大的影响，而且要考虑放空管混凝土满包防护的问题；2）放空管从池壁底部直接穿出池外，池体底部结构通常设有腋角，为了防止防水套管切断钢筋的现象，放空管多设置于腋角以上部分，必然导致放空管与池壁之间存在一定的距离，池内污水无法完全排净，所以，需在放空管附近设置相应容量的集水坑，使得底部污水强排出去。对于小型的污水处理厂而言，可以根据自身的实际情况与需求，合理采用上述两种放空方式，但是在设计中要考虑放空管与厂内污水管道的衔接问题。对于构筑物埋深较大的污水处理厂而言，厂内的污水管道埋深难以满足自然放空的要求，在设计中应合理设置构筑物内集水坑，使得池内污水就近排放到厂区的污水管内。

4污泥的处理与处置在污水处理厂的水处理过程中，由于污水类型与水质不同，经常会截流或排出一定量的沉砂、栅渣与污泥，其数量约为进水量的0.5%-1.5%。目前，在国内的污水处理厂设计中，

部分设计单位忽视了污泥处理与处置的问题，并未采取有效的工艺与技术措施，从而形成了“重水轻泥”的设计缺陷。国内部分污水处理厂将产生的污泥，经过浓缩与机械脱水等处理后直接外运，污泥并未达到基本的稳定性要求，有可能造成生态环境的二次污染。因此，在污水处理厂的设计中，设计单位及相关人员应高度重视对于污泥处理与处置问题的研究，国内常用的提高污泥稳定性的方法主要有：污泥好氧消化、污泥中温消化、污泥焚烧、污泥投加石灰等，设计单位应结合污水处理厂的规模、技术水平与管理能力选取切实可行的处理与处置措施。当污泥处理厂达到一定的建设规模以后，污泥处理与处置措施的合理应用，有利于减少工程项目投资，降低日常运行与管理费用，也有利于污泥的综合利用。

综上所述，污水处理厂的建设中，具有投资大、规模大、牵涉部门多、工艺与技术要求高等特点，设计人员应注意设计经验的总结和积累。在污水处理厂设计前期，设计人员应加强实地调查，认真听取工程项目建设单位的建议，尤其是要深入了解污水处理厂的运行与管理流程，在坚持全面分析与综合考虑的基础上，加强工程项目的设计管理，以保障其投资运行费用降低、处理效果明显提升，较少对于周边生态环境的污染与破坏，从而促进其经济效益与社会效益的最优化。

参考文献：

[1]许劲.关于城市污水处理厂设计的若干问题讨论[j].给水排水，20xx，(07).

[2]周雹中.小型城市污水处理厂的优选工艺[j].中国给水排水，20xx，(10).

[3]李嘉颖.关于某污水处理厂设计中的几点体会[j].建筑与规划设计，20xx，(06).